National Institute of Agronomic Research Morocco - INRA Morocco

Overview: Légumineuses .AXE2 - Optimisation de l’itinéraire technique et protection intégrée des légumineuses alimentaires



Leader: Sanaa Krimi Bencherqroun, National Institute of Agronomic Research Morocco - INRA Morocco

Team members: 4
Partner organizations: 2

Budget 2025
MAD :
0

Results: 6

  Axis Description
    
2.1 Résumé : L’optimisation des techniques culturales de production et la protection intégrée des légumineuses alimentaire et leurs adaptations aux enjeux actuelles de développement agricole et aux nouveaux défis des changements climatiques représentent une part importante du mégaprojet qui vise à améliorer le coût et le rendement de la production. Les activités de cet axe sont pluridisciplinaires, tout en étant complémentaire, qui ont pour objectif la maitrise de trains technique de production et une meilleure compréhension de la situation des principaux stress biotique pour l’amélioration des techniques de lutte intégrée. Ainsi il est envisagé de se concentrer sur l’optimisation de certains paramètres clés de production par l’utilisation des modèles de simulations, amélioration de la mécanisation et l’amélioration de méthodes de contrôle des principaux stress biotiques à intérêt économique afin d’assurer une production durable de produits sains et de haute qualité contenant des résidus minimes de pesticides. Mots clés : Itinéraire technique, protection intégrée, lentille, fève pois chiche 2.2 Contexte et point de situation 2.2.1 Orientations stratégique L’insertion des légumineuses alimentaires dans les systèmes de culture présente plusieurs avantages agronomiques, environnementaux et économiques. Cependant le développement de ces cultures est limité par l’irrégularité des rendements qui est dû en grande partie à la non maitrise et à l’inadaptation des techniques culturales aux nouveaux enjeux de développement agricole et l’impact des stress biotique (maladies, ravageurs, plantes parasites et adventices). L’augmentation de ces risques phytosanitaires fait l’objet de recherches très actives et d’un intérêt croissant pour tous les intervenants du milieu. Ainsi le présent axe stratégique vise à mener des recherches pour améliorer à court et moyen termes la gestion de ces ennemis de cultures ainsi qu’améliorer les traits techniques de production en se focalisant sur l’introduction des légumineuses alimentaires dans la rotation et l’introduction des outils de l’agriculture de précision. L’amélioration de la production des légumineuses alimentaires en rotation avec les céréales d’automne est l’un des objectifs de la nouvelle stratégie agricole Génération Green 2020-2030. De plus, des initiatives de plusieurs acteurs professionnels et différentes parties prenantes à l’échelle régionale et nationale formulent des besoins en recherche pour la réhabilitation et le développement de cette filière. 2.2.2 Etat de l’art : Une analyse de contexte scientifique et dernières connaissances et acquis liés aux techniques de production et la protection intégrée des légumineuses alimentaires est importante pour identifier les principaux enjeux ainsi que les pistes prioritaires de recherche à explorer pour le programme en cours. L’une des options actuelles pour pouvoir franchir les limites de la production des légumineuses est le développement de génotype comportant des caractères génétiques de tolérance aux stress biotiques et abiotiques. Or, ces caractéristiques de la plante peuvent être freinées par des facteurs de milieu et des conditions climatiques. Une modification imposée par les pratiques culturales est une manière de gérer ces contraintes, en commençant par un bon choix variétal jusqu’à la mécanisation de la récolte. Dans une étude réalisée à l’INRA sur les variétés de pois chiche, une variation génotypique face au stress hydrique en période reproductive a été démontrée et a permis d’orienter le bon choix variétal adapté aux conditions hydriques limitées (Kettani et al., 2019). L’utilisation de la modélisation a permis de fournir des réponses à différents aspects liés à la croissance et à la production sous différentes composantes de la conduite technique des légumineuses. Pour estimer les besoins en eau des cultures de lentilles et décider du moment approprié pour les semis dans des conditions agro-climatiques semi-arides, le recours à la modélisation en utilisant le modèle CROPWAT a été testé (Veeranna et Mishra 2017). La date de semis optimal pour la lentille et les degrés jours nécessaires à chaque stade pour aboutir à un rendement maximal a été aussi estimée grâce à des modèles de fonction développés par Mian et al., 2016. Ainsi durant ce projet, il est envisagé d’optimiser les dates et les doses de semis pour les deux espèces de lentille et le pois chiche avec le recours aux modèles de simulation pour le calcul des rendements. Par ailleurs, la place des légumineuses dans les systèmes culturaux a fait l’objet de plusieurs recherches. En effet les rotations ont présenté un meilleur moyen de contrôler les mauvaises herbes (Kettani et khalfi 2017). Ils ont également contribué à augmenter la production, améliorer l’efficience d’utilisation de l’azote, améliorer la fertilité des sols et réduire les risques de production associés à l’agriculture pluviale (Smith et al., 2016, Gan et al., 2017). Parmi les services environnementaux que produit l’introduction des légumineuses dans les systèmes de culture et la capacité des légumineuses à réduire les émissions de gaz à effet de serre sous des rotations culturales (MacWilliam et al., 2018). L’effet aussi de l’inclusion des légumineuses dans des rotations sur le carbone et l’azote du sol a été mis en évidence (Plaza-Bonilla et al., 2016) et sur l’amélioration des revenus agricoles et la consommation des ménages a été démontré (Yigezu et al., 2018). D’où l’intérêt d’évaluer l’impact d’insertion des légumineuses alimentaires sous différentes rotations culturales incluant céréales/ légumineuses. Dans le but d’optimiser l’utilisation de la mécanisation dans l’itinéraire technique des légumineuses alimentaire, le développement d’une bineuse mécanique à lames adaptés pour le semis direct ou conventionnel est aussi envisagé dans ce projet. Lors des études antérieures, des démonstrations effectués chez les agriculteurs en utilisant deux bineuses (à lame et à soc) ont montré l’intérêt de biner le sol sans le retourner ce qui est favorable pour la gestion de l’eau dans le sol et pour garder un profil de sol plat (El Aissaoui, 2015). Le binage du sol ne peux être effectué adéquatement sans laisser un profil de sol plat afin d’optimiser la récolte mécanique du pois chiche par utilisation de la moissonneuse batteuse. En effet, les pertes de récolte due à la barre de coupe de la moissonneuse batteuse ne peuvent être réduites si le profil du sol est irrégulier. En outre, la démonstration sur la bineuse à soc a montré l’intérêt de biner la lentille semis en lignes jumelées. Le profil étroit du soc de la bineuse a permis de couper les adventices entre les lignes serrées sans endommager les plantes de lentille. Les deux bineuses testées ont montré l’avantage d’une manipulation facile par l’opérateur. Les tests in situ ont permis de collecter des propositions pour augmenter le rendement de la bineuse à lame et ce en adoptant une barre munie de trois lames travaillant trois interlignes en un seul passage avec un entrainement par énergie thermique. Par ailleurs, l’utilisation de rotor muni de plusieurs lames actionné par force permettra d’augmenter considérablement le rendement de la bineuse mécanique proposé. Afin d’assurer une production durable de produits sains et de haute qualité contenant des résidus minimes de pesticides, la protection intégrée des ennemis de culture est importante. La protection intégrée sous-entends une analyser au préalable des risques phytosanitaires actuels et à venir des légumineuses alimentaires et de définir des stratégies de prévention et de contrôle adaptées. Les légumineuses alimentaires sont sujettes à de nombreux bioagresseurs (maladies, ravageurs, plantes parasites et adventices) qui déprécient la qualité et le rendement en grain (Pande et al., 2010 ; Sabraoui et al., 2019 ; Yenish et al, 2009). Durant les dernières années plusieurs études de surveillances annuelles menées par l’INRA ont été réalisée pour identifier les risques phytosanitaires présents et émergeants de pois chiche, fève/fèverole et lentille et de suivre leur évolution dans le contexte de changement climatiques (Lhaloui et al., 2014 ; Krimi Bencheqroun et al., 2014 ; Bazi et al., 2015 ; Chandrashekhar et al., 2015). Ils ont permis de déterminer les principaux stress à intérêt économique et d’identifier quelques espèces de ravageurs secondaire de fève (comme la Sitone et le Lixus) qui ont nouvellement ré-émergés (Lhaloui et al., 2014). Ainsi le changement d’aptitudes et d’ampleur des dégâts nécessitent un suivi continu de l’ensemble des espèces nuisibles et l’élaboration de cartes de distribution de l’incidence des ennemis par culture. Ceci dans le but de maitriser l’état phytosanitaire des légumineuses alimentaires et d’anticiper l’apparition de nouvelles espèces invasives. De plus le changement génétique de la population des agents pathogènes responsables des maladies ou des ravageurs nuisibles ou des plantes parasites (particulièrement l’orobanche) les rend virulents aux variétés résistantes développées. Ceci pousse à étudier la variabilité génétique des populations des espèces les plus nuisibles, pour contrôler l’apparition de nouveaux pathotypes ou biotypes, et la recherche de nouvelles sources de résistance à incorporer dans les cultivars adaptés pour améliorer la durabilité de la résistance. Dans le cas de l’anthracnose de pois chiche, des études récentes ont montré que la population de pathogène D. rabiei possède un risque élevé du potentiel évolutif capable de surmonter la résistance des cultivars utilisés (Mehmoud et al., 2017). L’agressivité de pathogène est de plus en plus importante avec les changements de températures (Kemal et al., 2017). Une étude sur une population marocaine de cet agent pathogène a montré la présence d’une grande variabilité génétique et de trois pathotypes avec des niveaux d’agressivité variable (Krimi bencheqroun et al., 2015). L’interaction du pathogène avec sept cultivars Marocain reportés résistant à l’anthracnose a révélé qu’ils sont principalement résistant aux pathotypes 1 et 2 qui sont les moins agressives alors que la majorité ont été sensible au pathotype le plus virulent (Krimi bencheqroun et al., 2016). Ainsi les études de variabilité pathogénique et la recherche des isolats à risques élevés est nécessaire pour le programme de sélection de source de résistance durable et l’amélioration des variétés résistantes. Cette étude de pathogénicité doit être réalisée pour la majorité des agents à intérêt économique. Parmi ces agents, le Botrytis constitue l’un des principaux stress biotiques de la culture de la fève qui est impliqué dans le programme de sélection depuis plusieurs années. Durant ce PRMT, l’évaluation de la diversité pathogénique et génétique des populations de ce pathogène est envisagée. La résistance génétique reste le meilleur moyen de lutte contre les stress biotiques. Néanmoins, elle est souvent insuffisante et doit être utilisée en complément avec d’autres moyens de lutte qui prend en compte la protection de l'environnement, ainsi que les exigences économiques (rentabilité) et sociales. Parmi ces moyens, le développement de méthodes biologique a suscité dernièrement beaucoup d’intérêt de recherche face aux exigences gouvernementaux de plusieurs pays de réduire l’utilisation des produits phytosanitaire, comme le plan Ecophyto II+ de la France (MTES, 2019). Une littérature importante est consacrée à l’utilisation des huiles essentielles comme bio-insecticides contre les bruches au stockage (Hannour et al.,2018 ; Amzouar et al.,2016 ; Sabbour,2019, Subedi et al., 2020). L’efficacité des huiles essentielles comme fongicide a été également confirmé (Abdelgaleil et al., 2019; Amini and Bahramian, 2019). Des études réalisées en collaboration avec l’INRA ont montré l’efficacité de différentes huiles essentielles sur la mineuse et Helicoverpa armigera de pois chiche ainsi que sur les bruches des légumineuses (Boulamtat et al., 2019 ; Sabraoui et al., 2016, El-Meziani et al., 2016). Une autre étude a été également entamé sur l’efficacité de cinq huiles essentielles sur le contrôle de Ascochyta rabiei (Ennouri et al., 2020). Ces études encouragent plus d’investigation dans ce sujet et de faire des analyses technico-économiques sur l’application à grande échelle de ces produits. L’optimisation de l’utilisation de différentes méthodes de lutte culturales ou chimique contre les principales maladies et ravageurs ainsi que le développement des outils de l’agriculture de précision est aussi envisagé au cours de ce projet. Ils permettront d’améliorer les moyens de lutte préventif et curatif des ennemis de culture en tenant compte du seuil de nuisibilité du ravageur ou de la maladie cryptogamique, au-delà duquel le résultat économique est touché. Les outils de l’agriculture de précision permettront de cartographier les états des couverts végétales et d’approcher leurs niveaux de stresses biotiques et de développer l’intelligence artificielle permettant de prendre des décisions en temps opportun. Avec les outils de l’agriculture de précision, la lutte phytosanitaire sera bien orientée et raisonnée, le rendement économique sera maximisé et l’environnement sera protégé. En effet, les différentes techniques d'imagerie digitale (RGB, NIR, IR et autres) sont devenues de grande importance pour une détection précoce de l’infestation et pour gérer convenablement la dynamique des maladies cryptogamiques et des ravageurs. L’orobanche (Orobanche crenata ) est également parmi les stress biotiques les plus importants qui réduit sévèrement la production. Au Maroc comme dans d’autres payés méditerranéens, l’infestation a été estimé jusqu'à 63% de la superficie plantée (Heide - Jørgensen, 2008) et les pertes de rendement peuvent aller jusqu’à 100 % lors d’une forte infestation (Bouhache et Dahan 2007). L'orobanche est une plante parasite capable d'attaquer plusieurs espèces cultivées au Maroc dont la fève (Vicia faba), le petit pois (Pisum sativum), la lentille (Lens culinaris), la vesce (Lathyrus sativus), le pois chiche (Cicer arientinum) et la carotte (Daucus carota). Ce parasite constitue un grand problème dans les régions où s’alternent les céréales et les légumineuses, et les régions les plus touchées sont la plaine du Saïs (Fès - Meknès), Sidi Kacem-Ouazan, les régions de Khemisset et de Rommani où les dégâts sont particulièrement graves sur la fève, le petit pois, le pois chiche et les lentilles (Solh et al ., 1994 ; Tanji 2003). Les moyens de lutte dont disposent les agriculteurs, pour contrecarrer les préjudices de cette plante parasitaire, dans les légumineuses en général et dans la culture de fève en particulier, sont nombreux et diversifiés et peuvent être de nature chimique et non chimique. Le glyphosate ( N - (phosphonomethyl) glycine), appliqué à des doses de 60g matière active par hectare pendant le stade de bourgeon de la plante parasite qui coïncide avec le stade de la floraison de la fève avec une deuxième application à la même dose à 10 à 15 jours après la première, reste la méthode la plus utilisée par certains agriculteurs marocains (Karafi et al.,1999 ; Saffour et al , 2003). De plus, certains herbicides systémiques ont été testés ou utilisés tels que le Propyzamide, l'Imazapic, et l’Imazaquin sur les cultures comme la fève, la féverole, les pois et les lentilles, mais avec des résultats probants ou mitigés dus à une phytotoxicité négligeable à légère (Saffour et al ., 2004; Heide – Jørgensen , 2008). Divers produits chimiques ont été testés, mais aucun n’est encore rentable. Malgré l’utilité des herbicides, leur utilisation reste mal adoptée du fait d’une faible mécanisation de la culture, ou du manque de maitrise de la technique d’application d’herbicide par les agriculteurs y compris la dose convenable du glyphosate à utiliser. La fertilisation peut améliorer le rendement même dans les zones les plus infestées par l’orobanche jusqu'à une certaine limite où les parasites bénéficient de plantes hôtes bien nourris et cela est particulièrement pour la fertilisation azotée (Heide - Jørgensen, 2008). A côté du contrôle chimique, plusieurs méthodes de lutte ont fait l’objet d’études. Des recherches ont permis le développement de 2 produits à base de microalgues et d'éliciteurs pour le contrôle de l'orobanche chez la fève et/ou la lentille qui ont fait l’objet d’un Brevet (OMPIC N° MA42025, Brevet déposé N°50328) (Briache et al. 2020 (in press)). Ces différentes méthodes peuvent être utilisées séparément mais il est préférable de les combiner dans une lutte intégrée pour bien gérer l’orobanche. Ainsi il est envisagé dans ce projet d’étudier différentes méthodes et de développer un paquet de lutte intégrée à transférer chez les agriculteurs. Par ailleurs, la lutte contre les adventices constitue également une priorité pour le développement du secteur de légumineuse alimentaire. Dans le cas de la lentille, les adventices pourraient réduire la productivité de 20% à 80% (Yenish et al, 2009). Le désherbage est souvent manuel chez les petits agriculteurs ou semi-mécanique chez les moyens à grands agriculteurs. La grande dépendance à la main-d’œuvre pour le désherbage et la récolte rend sa rentabilité faible. L’étude de Tanji (2001) portant sur la composition floristique des champs de lentilles dans la région de Settat a révélé une prédominance d’espèces adventices dicotylédones (87%) et de l’orobanche. Le stock de semences des différentes espèces adventices dans le sol représente une source d’infestation dès que les conditions climatiques le permettent. Cette réserve est alimentée par les plantes d’adventices arrivées à maturité en rapport avec les techniques culturales adoptées ou la décision de l’agriculteur de ne pas désherber pour des raisons économiques. La semence des adventices est généralement stockée à la surface (0-5cm) selon les pratiques agricoles ; 74% lors d’un semis direct, 61% dans le cas d’un travail de sol par chisel et 37% dans le cas de l’utilisation de la charrue (Douville, 2002). Le faible pouvoir de contrôle des mauvaises herbes dans les champs de lentilles a été (entre autres facteurs) à l’origine de la réduction de la superficie totales de production de lentilles (Schaub, 2010). Les frais d’un désherbage manuel est estimé en moyenne à 193Dh/ha, celles du désherbage semi-mécanique (binage) s’élève à 24Dh/ha, soit 38.6 heures homme/ha (Chafai Elalaoui, 2000). Le binage est effectué en moyenne deux fois après la levée (Bamouh, 2007). Des recherches sur le désherbage chimique de la culture de lentille ont été menée dans la région de Settat (Bamouh et Naciri, 1998), et dans la région de Zaer (Najah, 2014 ; Azizi, 2015). Les résultats obtenus ont relevé une bonne efficacité de l’adoption de la stratégie chimique pour le contrôle des adventices de 79 à 92%, cependant, elle reste non rentable à cause de l’effet du désherbant chimique sur la productivité de la lentille (Najah, 2014). Par ailleurs, Azizi, (2015) a obtenu une augmentation de rendement de lentille de 52.5% suite à l’application en prélevé d’un désherbant chimique (Métribuzine) qui a été efficace dans le contrôle des dicotylédones. D’où la nécessité d’un désherbage chimique anti-monocotylédones complémentaire en post levé. D’autres travaux de recherches ont démontré que la biomasse et le rendement en graines de lentilles augmente de 49% à 75% suite à une application individuelle de deux désherbants chimiques sans effets de phytotoxicités apparents et que la combinaison des deux désherbants en pré et post-levée n’a pas été significative sur la productivité de la lentille (El Koca et al, 2005). Par contre, Shahbazi et al, (2013) a démontré l’efficacité des traitements de pré et post-levée combinés dans le contrôle des adventices avec un ad-value sur le rendement de la lentille. Le contrôle chimique des mauvaises herbes dans les cultures de fève et de fèverole et le pois chiche a été bien documenté. Pour la lentille, seul les produits anti-monocotylédones sont été étudiés et leur efficacité démontrée. Cette culture reste sensible à la plupart des produits dicotylédones disponibles. Des résultats préliminaires pour la tolérance de lignées avancées prometteuses à deux herbicides en cours d’homologation ont été obtenus (Tanji et Idrissi 2020, non publié). D’où l’intérêt d’approfondir les recherches sur l’efficacité des différentes stratégies de lutte contre les adventices (culturaux, semi-mécaniques et chimiques). Listes des références bibliographiques : - Amzouar S., Boughdad A., Maatoui A. and Allam L. 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  Atlas
    
  Results
    
Code Type Result Name Leader Co-leader Activities Commodity View
Légumineuses .AXE2.Résultat 1 Résultat 1 : Impact des légumineuses alimentaires dans la rotation établie Omar Idrissi Sanaa Krimi Bencherqroun 3
Légumineuses .AXE2.Résultat 2 Résultat 2: Itinéraire technique (date et dose de semis) des légumineuses alimentaires dans la région de Chaouia optimisée Omar Idrissi Sanaa Krimi Bencherqroun 4
Légumineuses .AXE2.Résultat 3 : Résultat 3 : Pathogénicité des agents responsables de Botrytis de la fève étudiée Omar Idrissi Sanaa Krimi Bencherqroun 5
Légumineuses .AXE2.Résultat 4 : Résultat 4 : Trois huiles essentielles des plantes aromatiques et médicinales (PAM) sont valorisées en lutte biologique contre les maladies (anthracnose et champignons de stockage) et insectes (Bruches) de pois chiche Omar Idrissi Sanaa Krimi Bencherqroun 5
Légumineuses .AXE2.Résultat 5 : Résultat 5 : Une lutte raisonnée contre 2 maladies (Anthracnose, botrytis) et 1 ravageur (Bruches) de pois chiche, fève et lentille optimisée et application des technologies digitales initiée Omar Idrissi Sanaa Krimi Bencherqroun 6
Légumineuses .AXE2.Résultat 6 : Résultat 6 : Au moins une nouvelle méthode de lutte intégrée contre l’orobanche et les adventices des légumineuses alimentaires déterminées et les espèces d'orobanche répertoriés, caractérisés et leurs niveaux de pathogénicité/parasitisme déterminés Omar Idrissi Sanaa Krimi Bencherqroun 8
  Personnel Involved
    
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